專利名稱：電熨斗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電熨斗，它包括由含硅的鑄鋁制成的烙鐵，烙鐵上設(shè)置有電加熱裝置；以及氧化鋁鍍層形成的表面，該表面構(gòu)成電熨斗的熨燙表面。
由位于慕尼黑81369，尤肯街4號(hào)的A.H.C.--慕尼黑表面技術(shù)公司83年發(fā)行的“硬鍍層”小冊(cè)子中描述了有關(guān)借助于陽(yáng)極氧化方法對(duì)鋁材表面進(jìn)行保護(hù)的實(shí)施例，具體地說(shuō)，是一種“硬鍍層”保護(hù)層。正如小冊(cè)子中描述的那樣，陽(yáng)極氧化法可在鋁材表面產(chǎn)生非常硬的氧化鋁鍍層，該鍍層耐磨、耐腐蝕、堅(jiān)硬，有著良好的滑動(dòng)性能且能承受高溫。該小冊(cè)子還進(jìn)一步闡述，這種鍍?cè)阡X件上的氧化物鍍層，除了適用于其它方面之外，也適用于熨燙底板，(參見小冊(cè)子第5頁(yè))。
依據(jù)本發(fā)明，提出了一種用陽(yáng)極氧化處理底板來(lái)產(chǎn)生上述氧化鋁鍍層的方法，從而將底板表面變成氧化鋁鍍層。為達(dá)到該目的，采用低硅含量的鋁材制成板狀底板，然后，將底板固定在烙鐵上，以便使底板和烙鐵保持良好的傳熱接觸。使用依據(jù)本發(fā)明的用低硅含量的鋁制成的底板，獲得的氧化鋁鍍層外表美觀、完整、設(shè)有缺陷，一旦將底板固定在烙鐵上，最終形成一個(gè)電熨斗時(shí)，它的熨湯表面符合許多對(duì)它的特殊要求，包括耐腐蝕和耐磨性能，非常適宜的硬度，良好的滑動(dòng)性能，不會(huì)產(chǎn)生粘附在被熨燙材料上的問(wèn)題，良好的耐高溫性能和高的絕緣性等等要求。通過(guò)選擇鋁作為材料，可得到烙鐵和底板夾層式的特別輕的結(jié)構(gòu)。
依據(jù)本發(fā)明制得的電熨斗，水僅具有上述優(yōu)點(diǎn)，而且其熨燙表面呈現(xiàn)非常均勻的鏡面，并且具有很高的潔凈度和良好的表面質(zhì)量。帶有如此高質(zhì)量的鍍層的底板，除了能保證低成本的大量生產(chǎn)，還使得將底板固定在烙鐵上比較容易。尤其是，在高溫作用和長(zhǎng)期使用下，底板表面的鏡面幾乎不會(huì)損壞，因此，可長(zhǎng)期保持熨燙表面的良好的視覺效果。
依據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，底板由軋制薄板制成。最好是精煉鋁合金軋制薄板，具體地說(shuō)，是鋁錳鎂合金(ALMg45Mn)、鋁鎂合金(ALMg3)、鋁銅鎂合金(ALCuMg1)等種類的合金。這種軋制薄板實(shí)際上不含硅，以便獲得絕對(duì)單一的氧化鋁鍍層。加入鋁中的合金元素的量不應(yīng)高于5％。最好是低于3％。
依據(jù)本發(fā)明的又一特點(diǎn)是在底板上制備氧化鋁鍍層之前，要對(duì)底板的表面進(jìn)行精加工，加工成凹凸不平的高度Ra≤0.1μm，最好Ra＞0.06μm。這種高光潔度的表面精加工，最好用研磨、拋光之類的工序來(lái)完成。在制備氧化鋁鍍層前先拋光成研磨底板的優(yōu)點(diǎn)在于，在底板上制備好氧化鋁鍍層后，為達(dá)到規(guī)定的最終的表面光潔度而需從表面去除的余量要比沒有事先拋光研磨工序的底板少。由于幾乎不用去除多少材料，因而可選擇薄的氧化鋁鍍層，而不需要完全利用拋光工序磨掉一部分堅(jiān)硬的鍍層，表面即可達(dá)到理想的光潔度。這樣，雖然目的是提高表面光潔度，卻可獲得密實(shí)的耐腐蝕的氧化鋁鍍層。在底板鍍上氧化鋁鍍層之前，將底板上的高低不平程度加工到低于0.1μm，在實(shí)踐中能很快地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闆]有鍍層的底板的鋁表面是非常軟的，因而非常容易加工和拋光。
依據(jù)本發(fā)明的另一特點(diǎn)，氧化鋁鍍層在20-80μm之間，最好是在35-45μm之間，這樣，就能獲得可承受較大負(fù)荷的熨燙表面，而不會(huì)有明顯損傷，并且有很強(qiáng)的抗腐蝕性。經(jīng)過(guò)上述的在鍍氧化鍍層前對(duì)底板表面的處理，就是氧化鋁鍍層的厚度最小(20μm)時(shí)，也足以保證以后將表面的凹凸不平度研磨到小于0.1μm時(shí)，基本上沒有局部凸出裸露點(diǎn)。
依據(jù)本發(fā)明，蒸汽排放口穿過(guò)底板，排放口邊緣部分與底板外表面用圓弧過(guò)渡連接，圓弧的曲率半徑R≥0.3mm，最好是0.5mm。考慮到拋光工序在邊緣上去除的量遠(yuǎn)大于它在平面或比較光滑的面上去除的量，這種結(jié)構(gòu)就能防止在將氧化鋁鍍層表面拋光到預(yù)定的凹凸不平的高度時(shí)，將蒸汽排放口區(qū)域的氧化鋁鍍層全部打磨掉。通常，底板的外邊緣部分的曲率半徑大于等于0.3mm，最好是0.5mm。本發(fā)明用下述兩個(gè)措施在制備氧化鋁鍍層之前，通過(guò)研磨或拋光將裸露的底板表面的凹凸不平的高度加工到預(yù)定值；以及在邊角上用足夠大的圓弧形成過(guò)度區(qū)；以保證即使氧化鋁鍍層很薄，以且的拋光工序也不會(huì)把關(guān)鍵部位，如各邊緣上的鍍層完全磨掉。此外，只從非常堅(jiān)硬的氧化鋁鍍層上加工掉極小的余量，也減少了加工時(shí)間。
依據(jù)本發(fā)明，蒸汽排放口在邊緣區(qū)域處由相對(duì)于熨燙表面凹下去的環(huán)狀臺(tái)階所環(huán)繞。各個(gè)蒸汽排放口分別在上述相對(duì)于熨燙表面凹下去的環(huán)狀臺(tái)階處終止。然而，考慮到環(huán)狀臺(tái)階與熨燙表面過(guò)渡處的直徑大于凹進(jìn)的蒸汽排放口的直徑，因此在這些部位可選擇較大的曲率半徑。在邊緣區(qū)域選擇大的曲率半徑可防止以后在拋光速度不變的拋光工序中，邊緣部分去除的氧化鋁量明顯多于在較平的熨燙表面上去除的量。相反，如果邊緣部分是尖角，那么這些部分的氧化鋁鍍層將被全部磨掉。
依據(jù)本發(fā)明，相對(duì)于熨燙表面凹進(jìn)的墊圈包圍幾個(gè)蒸汽排放口，該墊圈與蒸汽排放口以及底板外表面之間均以圓弧過(guò)渡，并且墊圈的邊緣部分的曲率半徑R大于等于0.3mm，最好是0.5mm。幾個(gè)蒸汽排放口通向一個(gè)墊圈，所以墊圈和底板表面相接的周緣圍一組蒸汽排放口，最好是2至5個(gè)口。如此形成的墊圈外圓周具有大得多的曲率半徑和圓柱形的圓周面積。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)又能讓墊圈的周邊區(qū)域選擇較大的曲率半徑，從而在拋光工序中，該周邊區(qū)域的氧化鋁鍍層就磨得輕點(diǎn)，也就是說(shuō)，氧化鋁鍍層不會(huì)被全部磨光。
依據(jù)本發(fā)明，氧化鋁鍍層的維氏硬度在400HV-600HV之間。這個(gè)特點(diǎn)能保證底板耐磨，不會(huì)形成劃痕。依據(jù)本發(fā)明，氧化鋁鍍層表面的凹凸不平的高度小于等于0.1μm，最好是在0.06和0.1μm之間。上述特征，保證了底板有足夠的良好的滑動(dòng)性能而又不過(guò)于粘滯。
依據(jù)本發(fā)明，底板的外表面上除了一個(gè)或幾個(gè)空白點(diǎn)之外，全部鍍上氧化鋁，其中至少一個(gè)空白點(diǎn)可與烙鐵通電。上述特征保證了底板和烙鐵或者和地面的接地連接。這些空白點(diǎn)可以通過(guò)最后研磨不導(dǎo)電的氧化鋁鍍層獲得，或者在浸入酸池之前，也就是制備氧化鋁鍍層之前，罩住底板上的這些個(gè)別的部分。
本發(fā)明還涉及制造上述電熨斗的方法，其操作步驟如下在制備氧化鋁鍍層前，先用諸如研磨、拋光之類的工序加工軋制薄板制成的外表面，使得外表面的凹凸不平的高度Ra小于等于0.1μm，最好是0.06μm，然后，用包括化學(xué)氧化方法在內(nèi)的陽(yáng)極氧化處理工序在軋制薄板的外表面上鍍上一層厚度在20μm-80μm之間，最好在35μm-45μm之間的氧化鋁鍍層，制備好氧化鋁鍍層后，拋光鍍層的表面，使得表面凹凸不平的高度Ra小于0.12μm，最好是0.06μm，然后，借助于連接手段將制成的底板固定在烙鐵上。在用氧化鋁鍍覆底板前，用研磨或拋光之類的簡(jiǎn)單而經(jīng)濟(jì)的方式預(yù)處理底板，由于裸露的鋁表面非常軟，所以可在很短的時(shí)間內(nèi)，將底板表面加工到規(guī)定的凹凸不平的高度。這第一道加工工序已經(jīng)使得在鍍上氧化鋁鍍層前的底板凹凸不平的程度減小了，所以，在鍍覆氧化鋁鍍層之后，熨燙表面只需要很少一點(diǎn)后續(xù)的減小粗糙度的加工就可以了。這樣就大大縮短了對(duì)氧化鋁鍍層的堅(jiān)硬熨燙表面進(jìn)行拋光直至獲得理想光潔度的時(shí)間，從而降低了底板的制造成本。
除了上述優(yōu)點(diǎn)外，特別是還有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即，在每單位面積上承受更高的負(fù)荷的邊緣區(qū)域上，氧化鋁鍍層不會(huì)被完全磨掉。與平坦和光滑的表面相比，在拋光工序中，正是邊緣部分承受著研磨或拋光輪或刷子所施加的更大的表面負(fù)荷，從而在正常拋光速度下，這些邊緣部分被磨掉的氧化鋁鍍層的量必然要多一些。為了扭轉(zhuǎn)這種不利現(xiàn)象，可以在工具到達(dá)邊緣時(shí)，降低拋光的壓力，然而，在實(shí)踐中這是很難辦到的；或者采用本發(fā)明的另一些特征，將過(guò)渡區(qū)或邊緣盡量用圓角過(guò)渡，使得在拋光工序中這些邊緣部分的單位面積上受到的負(fù)荷降低。
依據(jù)本發(fā)明，可用耐高溫的硅膠將底板粘接在烙鐵表面上。上述方法可將底板牢固地粘接在烙鐵上。在上述方法中同時(shí)也將蒸汽排放口與烙鐵上形成的蒸汽通道的邊緣密封住，這樣，就保證了蒸汽只能從蒸汽排放口排出來(lái)。此外，硅膠的粘接涂層是如此之薄，以至于絲毫不會(huì)影響烙鐵將盡可能多的熱量連續(xù)傳遞給底板。粘合劑可采用混有氧化鋁(約占70％左右)的雙組分粘合劑，采用這種粘合劑可連接得十分緊密，從而保證了烙鐵和底板之間良好的熱傳導(dǎo)性。
依據(jù)本發(fā)明，陽(yáng)極氧化處理時(shí)，將底板外表面的一部分罩上，以便使這部分在陽(yáng)極氧化處理后成為能導(dǎo)電的空白點(diǎn)，亦即，在陽(yáng)極氧化處理時(shí)，將不需要有氧化鋁鍍層的那些區(qū)域用罩蓋住。這樣就不需要為獲得導(dǎo)電的空白點(diǎn)而增加后續(xù)的工序了。
下面參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖中

圖1是帶有底板的烙鐵層狀結(jié)構(gòu)的放大的局部剖視圖；圖2是經(jīng)第一次表面精加工工序后的底板表面狀態(tài)的局部縱剖面圖；圖3是鍍覆陽(yáng)極電鍍層后的底板表面狀態(tài)的局部縱剖面圖；圖4是陽(yáng)極電鍍層表面拋光后的底板表面狀態(tài)的局部縱剖面圖。
參照附圖1，圖中表示用鋁壓鑄制成的烙鐵1，在烙鐵的周緣均勻地分布著蒸汽排放口11，蒸汽排放口與烙鐵1中的孔19和產(chǎn)生蒸汽的腔室(圖中未示出)相通。從圖1至圖4可清楚地看出，熨燙面6面朝上，好象電熨斗倒置，亦即，翻轉(zhuǎn)180°。烙鐵1用添加硅的鑄鋁制成，添加硅的目的是改善材料在鑄?；蚱渌Ｖ械牧鲃?dòng)性。
用來(lái)加熱烙鐵1的電加熱裝置4和圖1中的烙鐵一起鑄成型。用軋制薄板沖壓成形的底板3用耐熱的硅膠7粘接在烙鐵1的表面5上，硅膠7有著良好的導(dǎo)熱性。除了粘接劑7之外，還可以加設(shè)機(jī)械緊固裝置，如，在底板3上形成一塊薄板舌片，在將底板3裝在烙鐵1上時(shí)，使舌片彎曲，從而鉤住烙鐵1，形成牢固的連接，但圖中未表示出這種緊固裝置。除了以上功能外，粘接劑7還用在蒸汽排放口11周圍把底板3與烙鐵1之間密封住。
依照?qǐng)D1，底板3的外表面15上有氧化鋁鍍層2，該氧化鋁鍍層覆蓋了除空白點(diǎn)14以外的整個(gè)外表面15。在將底板3固定在烙鐵1上之后，上述空白點(diǎn)14起著與烙鐵1的表面5以金屬相連接的作用。
所有蒸汽排放口11的端部都與烙鐵1內(nèi)的孔19連通，并且兩者有著共同的縱軸線20。但，可以想象到，將開口19做成朝上敞開的通道形式，而蒸汽排放口11的一端與該通道相通。這樣就避免了烙鐵1中的各個(gè)蒸汽孔都要和蒸汽排放口11連通，在烙鐵的鑄造過(guò)程中方便了烙鐵1的制造，或使得所使用的模子比較簡(jiǎn)單。墊圈12通過(guò)邊緣部分13與蒸汽排放口11連接，該墊圈12圍繞著蒸汽排放口11，并且和底板3水平擴(kuò)展的表面8通過(guò)曲率半徑為R的邊緣9相連。如果沒有周緣墊圈12，蒸汽排放口11也可如圖1中虛線16所示，直接與底板3的表面8通過(guò)曲率半徑為R的圓弧相連。
圖2是放大的局部縱向斷面圖，表示底板3上的一段外表面8，此時(shí)，表面8經(jīng)過(guò)第一次研磨或拋光工序，但還未經(jīng)陽(yáng)極氧化處理。圖3是底板3上的氧化鋁鍍層2的表面6的斷面圖，它是將圖2中的底板3浸入陽(yáng)極氧化池(圖中未示出)中處理后，在底板3的表面8上出現(xiàn)的結(jié)果。此時(shí)的凹凸不平的高度Ra甚至低于圖2中未經(jīng)磨平或拋光的底板3的表面8的凹凸不平的高度。圖4是氧化鋁鍍層2的表面6的斷面圖，此時(shí)，表面為圖3中的氧化鋁鍍層2經(jīng)過(guò)拋光處理后的結(jié)果。
制造上述底板的方法如下首先，用諸如平面擠壓的方法壓平烙鐵1的表面5，并在堿性溶液中洗去油漬，表面5的凹凸不平的高度大于1μm，以便有助于提高粘接劑7的粘接效果。用獨(dú)立于上述工序的另一些工序?qū)⒌凸韬康能堉票“鍥_裁成底板3，根據(jù)環(huán)形凹槽或墊圈的形狀，用模壓、深拉伸或其他加工方式加工出蒸汽排放口11的周圍部分，同時(shí)，也將過(guò)渡區(qū)的曲率半徑R和r大致成形為0.5～1mm。
此外，依據(jù)圖2，研磨或拋光在后續(xù)工序中作為熨燙表面6的基面的外表面8，直至其凹凸不平的高度Ra不超過(guò)本發(fā)明中所規(guī)定的1μm。接著，將底板3浸入陽(yáng)極池(圖中未示出)中，在底板3的外表面8上制成氧化鋁鍍層2，該鍍層的厚度一般在35-45μm之間，其維氏硬度通常是480DPH0.5。如果欲在外表面15上留出不鍍覆氧化鋁2的特定部分，如空白點(diǎn)14，則可用諸如蠟、搪瓷、硅或其它的遮蓋手段遮住這些部分。通過(guò)這種方式，這些特定部分14就鍍不上氧化鋁2。是否進(jìn)行除油或清潔工序取決于上述或下面各個(gè)工序的需要。
在陽(yáng)極池中一直處理到如圖3中所示的氧化鋁鍍層2的表面6的凹凸不平的高度Ra為0.5μm，然后，在氧化鋁鍍層2的表面6上進(jìn)行拋光工序，一直拋光到凹凸不平的高度Ra小于0.1μm，如圖4所示。然后，在底板3的與烙鐵1粘結(jié)的上表面17上涂一層有良好耐熱性的硅膠7，并將其壓在烙鐵1的表面5上。同時(shí)，將在底板3上制成的附加的薄板舌片(圖中未示出)彎曲，以便鉤住烙鐵1，使底板3和烙鐵1牢固連接。這樣，底板3除了利用粘接劑7的粘接力粘接在烙鐵1上，還與烙鐵1以機(jī)械方式連接。
這樣就完成了包住烙鐵1的底板3，接著可安裝其它必要的部件(圖中未示出)以形成電熨斗。在電熨斗操作時(shí)，在鑄造烙鐵過(guò)程中和烙鐵一起鑄成形的電熱元件產(chǎn)生熱量，通過(guò)粘接劑7傳遞給底板3和鄰近粘接劑7的氧化鋁鍍層2，接著熱量再通過(guò)外層氧化鋁鍍層2傳遞給熨燙表面6。熨燙時(shí)，熱量從表面6傳遞給被熨燙的材料，如衣服(圖中未示出)。因?yàn)檎辰觿?是良好的熱傳導(dǎo)體，并且和底板3緊密接觸，所以與底板3之間的傳熱非常好。
權(quán)利要求
1.一種電熨斗，它包括由含硅的鑄鋁制成的烙鐵(1)，該烙鐵上設(shè)置有電加熱裝置(4)，以及由氧化鋁鍍層形成的表面(6)，該表面(6)構(gòu)成電熨斗的熨燙表面(6)，其特征在于，板狀底板(3)由低硅含量的鋁材制成，該底板固定在烙鐵(1)上，以便與烙鐵(1)保持良好的熱接觸，底板(3)的形成熨燙表面(6)的外表面(8)上鍍有氧化鋁鍍層(2)，并且該氧化鋁鍍層(2)由陽(yáng)極氧化處理獲得。
2.如權(quán)利要求1所述的電熨斗，其特征在于，底板(3)由軋制薄板材制成。
3.如權(quán)利要求2所述的電熨斗，其特征在于，在制備氧化鋁鍍層(2)之前，將底板(3)的表面(8)加工成凹凸不平的高度Ra≤0.1μm，最好小于0.06μm。
4.如權(quán)利要求3所述的電熨斗，其特征在于，氧化鋁鍍層(2)的厚度在20-80μm之間，最好在35μm-45μm之間。
5.如權(quán)利要求4所述的電熨斗，其特征在于，蒸汽排放口(11)穿過(guò)底板(3)，排放口(11)的邊緣部分(9)在過(guò)渡區(qū)用圓弧過(guò)渡到底板(3)的外表面(8)，并且，圓弧(9)的曲率半徑R≥0.3mm，最好是0.5mm。
6.如權(quán)利要求5所述的電熨斗，其特征在于，相對(duì)于熨燙表面(6)凹進(jìn)的環(huán)狀臺(tái)階(18)在邊緣部分(9)處包圍著蒸汽排放口(11)。
7.如權(quán)利要求6所述的電熨斗，其特征在于，相對(duì)于熨燙表面(6)凹進(jìn)的墊圈(12)包圍幾個(gè)蒸汽排放口(11)，該墊圈(12)與蒸汽排放口(11)和底板(3)的外表面(8)之間均以圓弧過(guò)渡，并且墊圈(12)的邊緣部分(13)的曲率半徑R≥0.3mm，最好是0.5mm。
8.如權(quán)利要求1所述的電熨斗，其特征在于，上述氧化鋁鍍層(2)的維氏硬度在400HV-600HV0.5之間。
9.如權(quán)利要求4所述的電熨斗，其特征在于，上述氧化鋁鍍層(2)的表面(6)的凹凸不平的高度Ra≤0.1μm，最好是0.06＜Ra≤0.1μm。
10.如權(quán)利要求1所述的電熨斗，其特征在于，上述底板(3)的外表面(8)，除了一個(gè)或幾個(gè)空白點(diǎn)(14)外，其余均被氧化鋁(2)鍍覆，并且至少一個(gè)空白點(diǎn)與烙鐵(1)電連接。
11.一種制造如權(quán)利要求9所述的電熨斗的方法，其特征在于，在制備氧化鋁鍍層(2)之前，先用諸如研磨、拋光之類的表面處理工序加工用軋制薄板制成的外表面(8)，使得外表面(8)的凹凸不平的高度Ra≤0.1μm，最好是0.06μm，接著，采用包括化學(xué)氧化方法在內(nèi)的陽(yáng)極氧化處理工序在軋制薄板(3)的外表面(8)上鍍上一層厚度在20μm-80μm之間，最好在35μm-45μm之間的氧化鋁鍍層，制備好氧化鋁鍍層(2)之后，拋光鍍層(2)的表面(6)，使得表面(6)的凹凸不平的高度Ra＜0.12μm，最好是0.06μm，然后，將制成的底板(3)采用連接手段(7)固定在烙鐵(1)上。
12.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，用耐高溫的硅膠(7)將底板(3)粘接在烙鐵(1)的表面(5)上。
13.如權(quán)利要求11所述的制造方法，其特征在于，在陽(yáng)極氧化處理工序中，將底板(3)的外表面(8)的一部分罩上，以使這一部分在陽(yáng)極氧化處理后成為可導(dǎo)電的空白點(diǎn)(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電熨斗，該電熨斗的底板(3)呈板狀，由低硅含量的鋁材制成，該底板借助于耐高溫的粘結(jié)劑(7)粘接在烙鐵(1)上，其中，依據(jù)本發(fā)明，底板(3)的表面(8)上鍍有硬的耐磨損的氧化鋁涂層(2)。由于底板(3)由低硅含量的鋁材制成，所以經(jīng)陽(yáng)極氧化處理，可加工成呈非常均勻的鏡面的氧化鋁涂層(2)，該涂層的熨燙面(6)耐高溫、耐腐蝕、防劃痕，并且可很經(jīng)濟(jì)地制造出來(lái)。
文檔編號(hào)D06F75/20GK1145101SQ95192446
公開日1997年3月12日 申請(qǐng)日期1995年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月6日
發(fā)明者哈特默特·舍恩伯恩, 岡瑟·阿爾希魏格, 漢斯·赫伯特·富克斯, 安德烈亞·哈恩瓦爾德, 奧古斯丁·奧里亞, 約瑟夫·加查 申請(qǐng)人:布勞恩股份有限公司